11 Ноя 2010

Краткий очерк истории объектно-ориентированного программирования

Эта статья была написана под влиянием впечатлений, полученных автором в ходе одного хабрасрача дискуссии, и представляет небольшую серию переводов материалов из свободных источников об истории объектно-ориентированного программирования, основным из которых является Википедия, плюс абсолютно предвзятые выводы автора из прочитанного материала.

Если вам интересно узнать, какой язык в действительности был первым ООП-языком на свете, могут ли Java и C# называться чистыми ООП-языками, а также проникнуться некоторыми другими деталями, приглашаю вас под кат..

Сначала перевод об истории ООП из Википедии:

«Термины «объектно-» и «ориентированный» в современном смысле этих слов появились в MIT в конце 1950 начале 1960 годов. В среде специалистов по искусственному интеллекту термин «объект» мог относиться к идентифицированным элементам (атомы Lisp) со свойствами (атрибутами). Алан Кэй позже писал, что понимание внутреннего устройства Лиспа оказало серьезное влияние на его мышление в 1966 г. Другим ранним примером ООП в MIT был Sketchpad созданный Иваном Сазерлендом в 1960-61. В глоссарии подготовленного в 1963 г. технического отчета, основанного на его диссертации о Sketchpad, Сазерленд определяет понятия «объект» и «экземпляр» с концепцией классов на основе «мастера» или «определения», хотя все эти термины относились к графическому представлению объектов [вкратце, в Sketchpad было основное изображение, на основе которого строились копии. При изменении основного – копии тоже менялись. Прим. пер.].

В ранней MIT-версии ALGOL AED-0 структуры данных («плексы» на диалекте Алгола) напрямую были связаны с процедурами, которые впоследствии были названы сообщениями, методами или функциями-членами.

Объекты, как формализованный концепт появились в программировании в 1960-х в Simula 67, модернизированной версии Simula I, языка программирования, ориентированного на дискретно-событийное моделирование. Авторы Simula — Оле-Йохан Даль и Кристен Нюгорд из Норвежского компьютерного центра в Осло. Simula разрабатывалась под влиянием SIMSCRIPT и предложенной Чарльзом Хоаром концепцией записей-классов. Simula включала в себя понятие классов и экземпляров (или объектов), а также подклассов, виртуальных методов, сопрограмм и дискретно-событийное моделирование как часть собственной парадигмы программирования. В языке использовался автоматический сборщик мусора, который был изобретен ранее для функционального языка Lisp. Simula использовалась тогда преимущественно для физического моделирования. Идеи Simula оказали серьезное влияние на более поздние языки, такие как Smalltalk, варианты Lisp (CLOS), Object Pascal, и  C++.

Язык Smalltalk, который был изобретен в компании Xerox PARC Аланом Кэем (Alan Kay) и некоторыми другими учеными, фактически навязывал использование «объектов» и «сообщений» как базиса для вычислений. Создателей Smalltalk вдохновляли некоторые идеи Simula, но Smalltalk разрабатывался как полностью динамичная система, в которой классы могут создаваться и изменяться динамически, а не только статически как в Simula. Smalltalk и ООП с его помощью были представлены широкой аудитории в журнале Byte magazine в августе 1981.

В 1970-х Smalltalk Кэя сподвиг сообщество Lisp внедрить в язык объектно-ориентированные техники, которые были представлены разработчикам с помощью Lisp машины.
Эксперименты с различными расширениями Lisp в конечном итоге привели к созданию Common Lisp Object System (CLOS, части первого стандартизованного объектно-ориентированного языка, ANSI Common Lisp), который органично включал в себя как функциональное, так и объектно-ориентированное программирование и позволял расширять себя с помощью протокола Meta-object protocol. В 1980 было несколько попыток дизайна архитектур процессоров, которые включали бы в себя аппаратную поддержку работы с объектами в памяти, но все они были безуспешны. В качестве примеров можно привести Intel iAPX 432 и Linn Smart Rekursiv.

Объектно-ориентированное программирование развилось в доминирующую методологию программирования в начале и середине 1990 годов, когда стали широко доступны поддерживающие ее языки программирования, такие как Visual FoxPro 3.0, C++, и Delphi. Доминирование этой системы поддерживалось ростом популярности графических интерфейсов пользователя, которые основывались на техниках ООП. Пример тесной связи между динамической библиотекой GUI и объектно-ориентированного языка программирования можно найти посмотрев на фреймворк Cocoa на Mac OS X, который был написан на Objective-C, объектно-ориентированом расширении к С, основанном на Smalltalk с поддержкой динамических сообщений. Инструментарии ООП повлияли на популярность событийно-ориентированного программирования (хотя, эта концепция не ограничивается одним ООП). Некоторые даже думали, что кажущаяся или реальная связь с графическими интерфейсами – это то, что вынесло ООП на передний план технологий.

В ETH Z?rich, Никлаус Вирт и его коллеги тоже исследовали такие предметы, как абстрация данных и модульное программирование, хотя эти подходы широко использовались и в 60-х и ранее. Modula-2 вышедшая в 1978 включала оба эти подхода, а ее последователь Oberon имел собственный подход к объктно-ориентированности, классам и прочему, непохожий на подход Smalltalk и совсем не похожий на подход C++.

Возможности ООП добавлялись во многие языки того времени, включая Ada, BASIC, Fortran, Pascal и другие. Их добавление в языки, изначально не разрабатывавшиеся для поддержки ООП часто приводило к проблемам с совместимостью и поддержкой кода.

Позднее стали появляться языки, поддерживающие как объектно-ориентированный подход, так и процедурный вроде  Python и  Ruby. Пожалуй, самыми коммерчески успешными объектно-ориентированными языками можно назвать Visual Basic.NET, C# и Java. И .NET и Java демонстрируют превосходство ООП.»

Теперь я бы хотел привести перевод небольшой части статьи «Как начиналось объектно-ориентированное программирование» за авторством Оле-Йохана Даля и Кристена Нюгорда.

«SIMULA I (1962-65) и Simula 67 (1967) — два первых объектно-ориентированных языка программирования. Simula 67 включала в себя большую часть концепций объектно-ориентированного программирования: классы и объекты, подклассы (наследование), виртуальные функции, безопасные ссылки и механизмы, позволяющие внести в программу коллекцию программных структур, описанных общим заголовком класса (префиксные блоки).

Алан Кэй из Xerox PARC использовал Simula как платформу для его разработки Smalltalk (первых версий языка в 1970-х), расширяя объектно-ориентированное программирование с помощью интеграции пользовательского интерфейса и интерактивного исполнения. Бьерн Страусструпп начал разработку C++ (в 1980-х) by привнеся основные концепции Simula в С.»

Теперь небольшое обобщение и заключение.

Как видите, получается, что первым ООП языком была Simula. Но первым «чистым» ООП языком был именно Smalltalk. «Чистым» иногда называют ООП язык, все типы которого являются или могут быть прозрачно представленными классами. В этом смысле Java чистым ООП языком стала только в версии 5, когда появилась возможность Autoboxing. C#, если я правильно понимаю, был чистым ООП языком с самого начала. Предлагаю в комментариях поломать копья на темы вроде «А в C# есть неуправляемые указатели, которые не могут быть представлены объектами», «А вообще чистым ООП языком может считаться только Smalltalk, в котором объектами представлено все, вплоть до блоков самой программы, ну или, в крайнем случае, Ruby» и «Чистый – значит, медленный. Ишь чего удумали, int объектом представлять!»

Некоторое время назад один странный хабраюзер заявил в одном из комментариев, что ООП изобрел Алан Кэй, что в чистом ООП нет наследования, что Java и C# по мнению автора термина «ООП» Алана Кэя ООП языками не являются и что Гослинг с Липпертом имеют… гм… проблемы, поскольку совершенно неверно считают, что изобретенные ими языки являются нормальными объектно-ориентированными.

От такой чудовищной чуши у меня немедленно опухли все мои брови и я полез в гугл за аргументами, намереваясь вынырнуть оттуда через десять минут с кучей фактов. Оказывается, подобные опасные заблуждения все же разделяются, пусть и меньшинством читателей. Поэтому я хотел бы привести свою точку зрения на этот счет.

Объектно-ориентированное программирование – парадигма, научный подход к программированию, который разрабатывался не в вакууме, а большой группой ученых. Вклад  Кэя в ООП неоценим, но говорить, что ООП – целиком и полностью его изобретение будет несправедливо по отношению ко многим другим ученым, работавшим как вместе с ним, так и отдельно. Кэй действительно когда-то говорил, “I didn’t like the way Simula I or Simula 67 did inheritance (though I thought Nygaard and Dahl were just tremendous thinkers and designers). So I decided to leave out inheritance as a built-in feature until I understood it better.” Как вы понимаете, монополия на изобретение ООП им не заявлялась.

Говорить, что в ООП нет наследования (и всяких прочих современных штучек) и что те, кто его туда привнес извратили смысл и суть ООП, это все равно, что говорить, что геометрия Лобачевского извратила геометрию, изобретенную Евклидом и ее срочно нужно переименовать в «шарометрию» или «гиперболометрию», чтобы грязные руки неофитов не смели касаться святого. Геометрия Римана – вообще тогда от сатаны, а бозонную струнную теорию нельзя преподавать в университетах потому, что это не то, что описывал Габриэле Венециано и его коллеги.

Если вы не согласны, приглашаю продолжить дискуссию в комментах.

Ответить

Для отправки комментария вам нужно зарегистрироваться. Войти.